漂移度隧道圍巖質(zhì)量分級(jí)組合評(píng)價(jià)方法

在隧道工程中,較為準(zhǔn)確地預(yù)測(cè)前方圍巖級(jí)別,對(duì)調(diào)整支護(hù)結(jié)構(gòu)以及確保施工安全順利進(jìn)行有著重要的意義。本文以椿樹(shù)埡隧道工程為實(shí)例,采用公路隧道圍巖分級(jí)方法,并結(jié)合tsp探測(cè)法、地質(zhì)雷達(dá)法和工程地質(zhì)推斷法對(duì)隧道圍巖進(jìn)行了動(dòng)態(tài)分級(jí)預(yù)測(cè),結(jié)果表明:圍巖動(dòng)態(tài)分級(jí)預(yù)測(cè)所得結(jié)果與實(shí)際開(kāi)挖情況較為吻合,能夠有效地指導(dǎo)設(shè)計(jì)施工的順利進(jìn)行。

針對(duì)隧道圍巖分級(jí)中的模糊性和隨機(jī)性,文章將隧道圍巖分級(jí)體系作為一個(gè)模糊系統(tǒng),選取6個(gè)參數(shù)作為評(píng)價(jià)指標(biāo),基于熵權(quán)法和云模型提出了隧道圍巖分級(jí)方法。利用正態(tài)正向云發(fā)生器生成了各評(píng)價(jià)指標(biāo)隸屬各圍巖等級(jí)的云模型,并結(jié)合熵權(quán)法計(jì)算出客觀權(quán)重值,得到了待評(píng)樣本的綜合確定度,從而確定隧道圍巖等級(jí)。熵權(quán)-云模型將評(píng)價(jià)指標(biāo)與圍巖等級(jí)間的模糊性和隨機(jī)性有機(jī)結(jié)合,實(shí)現(xiàn)了評(píng)價(jià)指標(biāo)由定性描述到定量數(shù)值的轉(zhuǎn)化,克服了傳統(tǒng)隧道圍巖分級(jí)方法固定評(píng)價(jià)模式的缺陷。最后,利用熵權(quán)-云模型對(duì)祥和隧道的5個(gè)洞段進(jìn)行了圍巖分級(jí),分級(jí)結(jié)果與模糊層次分析等方法的結(jié)果相符,表明了該方法在隧道圍巖分級(jí)中的可行性和可靠性,為隧道圍巖分級(jí)提供了新思路。

闡述了國(guó)內(nèi)外公路隧道圍巖分級(jí)的主要方法,并結(jié)合貴州某高速公路隧道圍巖分級(jí)實(shí)例,對(duì)某隧道各區(qū)段進(jìn)行圍巖分級(jí),為同類(lèi)隧道工程提供參考。

國(guó)標(biāo)《工程巖體分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)》（gb50218—94）在隧道設(shè)計(jì)階段應(yīng)用廣泛,但是由于地質(zhì)條件的復(fù)雜性及巖體各向異性的影響,不能精準(zhǔn)預(yù)測(cè)施工階段隧道圍巖等級(jí)。本文基于統(tǒng)計(jì)巖體力學(xué)提出了針對(duì)隧道施工階段的圍巖分級(jí)方法,即通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)巖體結(jié)構(gòu)面統(tǒng)計(jì)和巖石力學(xué)試驗(yàn),獲取結(jié)構(gòu)面參數(shù)和巖石力學(xué)參數(shù),應(yīng)用統(tǒng)計(jì)巖體力學(xué)強(qiáng)度理論及本構(gòu)理論,獲得具有各向異性特征的巖體彈性模量參數(shù)e_m,進(jìn)而應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)公式換算得到bq值,從而確定隧道圍巖基本分級(jí)。在實(shí)例中,小盤(pán)嶺2號(hào)隧道gdk347＋360里程處圍巖設(shè)計(jì)分級(jí)為ⅲ級(jí);應(yīng)用此方法重新分級(jí)的結(jié)果為ⅳ級(jí),低于設(shè)計(jì)分級(jí),這與現(xiàn)場(chǎng)觀察和監(jiān)測(cè)的圍巖性狀吻合,說(shuō)明本方法在隧道施工階段能較為客觀地反映圍巖性質(zhì)。以上研究結(jié)果表明,在含碳泥質(zhì)板巖隧道圍巖施工階段巖體分級(jí)過(guò)程中,本方法具有良好地適用性。

為了達(dá)到快速、準(zhǔn)確、可靠的圍巖分類(lèi),有效指導(dǎo)隧道施工,在充分研究和吸取國(guó)內(nèi)外有關(guān)圍巖分類(lèi)的經(jīng)驗(yàn)和成果基礎(chǔ)上,針對(duì)隧道施工期間的圍巖類(lèi)別鑒定方法,提出了一種可用于隧道施工期間圍巖類(lèi)別鑒定的快速分類(lèi)方法,該方法以定量與定性相結(jié)合、多專家評(píng)分的方式在開(kāi)挖掌子面現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行觀察、量測(cè)及評(píng)價(jià),無(wú)需復(fù)雜試驗(yàn)或測(cè)量以及繁雜計(jì)算,可迅速得出評(píng)價(jià)結(jié)果。為了更加全面地反映隧道圍巖情況,準(zhǔn)確評(píng)價(jià)圍巖工程性質(zhì),結(jié)合目前國(guó)際上流行的q分類(lèi)系統(tǒng),在富溪隧道第一手實(shí)測(cè)資料的基礎(chǔ)上,根據(jù)快速分類(lèi)結(jié)果和q指標(biāo)分類(lèi)結(jié)果對(duì)富溪隧道圍巖條件進(jìn)行綜合評(píng)價(jià),為其隧道施工提供了合理的支護(hù)參數(shù)。

巖體質(zhì)量q系統(tǒng)未考慮隧道上覆不同地質(zhì)條件巖土體位置關(guān)系的相互影響。闡述了巖體質(zhì)量q系統(tǒng)在進(jìn)行圍巖分級(jí)時(shí)存在的問(wèn)題,基于摩爾-庫(kù)倫強(qiáng)度準(zhǔn)則,提出了計(jì)算隧道圍巖松動(dòng)區(qū)和承載區(qū)的公式,得出當(dāng)隧道圍巖等級(jí)越高,即圍巖穩(wěn)定性越差時(shí),松動(dòng)區(qū)外半徑、承載區(qū)外半徑以及塑性區(qū)外半徑越大；通過(guò)將理論分析方法與數(shù)值模擬方法相結(jié)合,求出了隧道圍巖重要性系數(shù),提出了一種隧道圍巖分級(jí)新計(jì)算公式。

公路隧道巖質(zhì)圍巖亞級(jí)分級(jí)方法研究

現(xiàn)行公路隧道圍巖分級(jí)方法某些圍巖級(jí)別跨度較大,不能滿足實(shí)際施工的需要,鑒于此,針對(duì)ⅲ、ⅳ、ⅴ級(jí)巖質(zhì)圍巖進(jìn)行了較為全面、系統(tǒng)的圍巖亞級(jí)分級(jí)研究。首先通過(guò)數(shù)值試驗(yàn)對(duì)3種巖質(zhì)圍巖的自穩(wěn)性進(jìn)行研究,并根據(jù)各圍巖的自穩(wěn)性表現(xiàn)特征進(jìn)行圍巖亞級(jí)級(jí)別劃分,建立圍巖亞級(jí)分級(jí)理論標(biāo)準(zhǔn),然后結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)采集的大量圍巖樣本數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析結(jié)果,最終確定圍巖亞級(jí)分級(jí)的判定方法。以上研究對(duì)現(xiàn)行公路隧道圍巖分級(jí)方法起到了細(xì)化和完善的作用,同時(shí)也可作為公路隧道設(shè)計(jì)、施工參考之用。

鐵路隧道圍巖量測(cè)方法——為了準(zhǔn)確了解隧道開(kāi)挖后圍巖變化情況，防止隧道塌方，為施工安全做出預(yù)警，圍巖量測(cè)是隧道施工工序中一項(xiàng)必不可少的環(huán)節(jié)，是隧道安全貫通的重要保障本文對(duì)襄渝線煙蹬坡隧道圍巖量測(cè)的使用方法進(jìn)行了分析。

該文借鑒fisher判別理論,建立公路隧道圍巖評(píng)價(jià)模型,以期取得較好的效果。該項(xiàng)研究借助fisher判別明顯的統(tǒng)計(jì)優(yōu)勢(shì),綜合國(guó)內(nèi)外大量巖體圍巖分級(jí)指標(biāo)資料及工程實(shí)際,建立了公路隧道圍巖識(shí)別的fisher判別分析模型,選用隧道洞室圍巖巖石單軸飽和抗壓強(qiáng)度σc、節(jié)理平均間距d、巖石質(zhì)量指標(biāo)rqd、地下水情況w等方面的綜合指標(biāo)作為圍巖類(lèi)別判定的評(píng)價(jià)因子,以21組公路隧道圍巖實(shí)測(cè)樣本數(shù)據(jù)進(jìn)行學(xué)習(xí)訓(xùn)練和檢驗(yàn),并建立了相應(yīng)的線性判別函數(shù)對(duì)13組待判隧道圍巖類(lèi)別情況進(jìn)行了預(yù)測(cè),判別結(jié)果與實(shí)際一致。研究結(jié)果表明,fda模型回判估計(jì)誤判率為0,交叉確認(rèn)估計(jì)誤判率為4.8%,判別性能穩(wěn)健可靠,對(duì)現(xiàn)有評(píng)價(jià)公路隧道圍巖分級(jí)方法進(jìn)行了有效的驗(yàn)證和補(bǔ)充。

隧道的圍巖等級(jí)直接影響到施工的開(kāi)挖方法、支護(hù)結(jié)構(gòu)的確定以及隧道的施工安全等諸多方面.在目前的隧道工程中,準(zhǔn)確地預(yù)測(cè)前方圍巖的等級(jí)仍然是一個(gè)重點(diǎn)和難點(diǎn).以長(zhǎng)橋隧道工程為實(shí)例,先后采用tgp探測(cè)法、sir-20地質(zhì)雷達(dá)探測(cè)法、掌子面編錄法3種超前地質(zhì)預(yù)報(bào)方法,由遠(yuǎn)到近,由粗到細(xì)地對(duì)隧道圍巖的等級(jí)進(jìn)行動(dòng)態(tài)預(yù)測(cè).實(shí)際開(kāi)挖結(jié)果表明：該動(dòng)態(tài)預(yù)測(cè)方法具有較高的準(zhǔn)確性,可以有效地指導(dǎo)隧道安全施工.

針對(duì)高速公路隧道工程施工的特點(diǎn),基于動(dòng)態(tài)化的圍巖分類(lèi),采用多種方法對(duì)隧道圍巖進(jìn)行地質(zhì)跟蹤調(diào)查與預(yù)測(cè).通過(guò)綜合分析和優(yōu)化處理上述信息,從而對(duì)公路隧道動(dòng)態(tài)穩(wěn)定性進(jìn)行評(píng)價(jià),為高速路隧道工程穩(wěn)定狀況的評(píng)判提供了一種簡(jiǎn)單易行的方法.

黏質(zhì)土隧道圍巖分級(jí)指標(biāo)的選取研究——以長(zhǎng)序列黏質(zhì)土圍巖物理力學(xué)指標(biāo)及埋深數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，運(yùn)用數(shù)理統(tǒng)計(jì)學(xué)原理和灰色關(guān)聯(lián)度理論從定量的角度分析了黏質(zhì)土圍巖分級(jí)的指標(biāo)選取。研究結(jié)果表明：選用力學(xué)指標(biāo)的影響因素作為分級(jí)的基本指標(biāo)是可行的：黏質(zhì)土圍巖分級(jí)預(yù)...

公路隧道圍巖分級(jí) 工程2010-03-0515:24:46閱讀630評(píng)論0字號(hào)：大中小 公路隧道圍巖分級(jí)將圍巖分為六級(jí)，給出了各級(jí)圍巖的主要工程地質(zhì)特 征、結(jié)構(gòu)特征和完整性等指標(biāo)并預(yù)測(cè)了隧道開(kāi)挖后，可能出現(xiàn)的坍方、滑動(dòng)、膨 脹、擠出、巖爆、突然涌水及瓦斯突出等失穩(wěn)的部位和地段，給出了相應(yīng)的工程 措施。見(jiàn)表 公路隧道圍巖分類(lèi) 級(jí) 別 圍巖主要工程地質(zhì)條件圍巖開(kāi)挖 后的穩(wěn)定狀態(tài) 主要工程地質(zhì)條件結(jié)構(gòu)特征和完 整狀態(tài) v1 硬質(zhì)巖石(飽和抗壓極限強(qiáng) 度rb＞60mpa)，受地質(zhì)構(gòu)造影響 輕微，節(jié)理不發(fā)育，無(wú)軟弱面(或 夾層)；層狀巖層為厚層，層間結(jié) 合良好呈巨塊狀整體 結(jié)構(gòu) 圍巖穩(wěn) 定、無(wú)坍塌， 可能產(chǎn)少巖爆 v 硬質(zhì)巖石(rb＞30mpa)，受地 質(zhì)構(gòu)造影響較重，節(jié)理較發(fā)育，有 少量軟弱面(或夾層)和貫通微張 節(jié)理，但其產(chǎn)狀及組合關(guān)系不致產(chǎn) 生滑動(dòng)，

隧道的圍巖等級(jí)直接影響到施工的開(kāi)挖方法、支護(hù)結(jié)構(gòu)的確定以及隧道的施工安全等諸多方面.在目前的隧道工程中,準(zhǔn)確地預(yù)測(cè)前方圍巖的等級(jí)仍然是一個(gè)重點(diǎn)和難點(diǎn).以長(zhǎng)橋隧道工程為實(shí)例,先后采用tgp探測(cè)法、sir-20地質(zhì)雷達(dá)探測(cè)法、掌子面編錄法3種超前地質(zhì)預(yù)報(bào)方法,由遠(yuǎn)到近,由粗到細(xì)地對(duì)隧道圍巖的等級(jí)進(jìn)行動(dòng)態(tài)預(yù)測(cè).實(shí)際開(kāi)挖結(jié)果表明:該動(dòng)態(tài)預(yù)測(cè)方法具有較高的準(zhǔn)確性,可以有效地指導(dǎo)隧道安全施工.

指出了我國(guó)現(xiàn)行高速公路隧道設(shè)計(jì)中采用的圍巖分級(jí)方法的缺陷,提出在施工階段通過(guò)對(duì)隧道圍巖進(jìn)行勘探和測(cè)試,并對(duì)其結(jié)果進(jìn)行綜合分析,在此基礎(chǔ)上對(duì)隧道圍巖進(jìn)行動(dòng)態(tài)分級(jí),并以廣賀高速公路文坑隧道yk73+830斷面為例,通過(guò)對(duì)其掌子面處圍巖進(jìn)行地質(zhì)雷達(dá)探測(cè)、點(diǎn)荷載試驗(yàn)和聲波測(cè)試,結(jié)果表明實(shí)際的圍巖級(jí)別與設(shè)計(jì)階段的不符,從而對(duì)其進(jìn)行調(diào)整。

引入可拓學(xué)理論,建立隧道圍巖質(zhì)量評(píng)價(jià)物元模型,采用熵權(quán)法計(jì)算指標(biāo)權(quán)重,選取巖石單軸飽和抗壓強(qiáng)度rc、圍巖質(zhì)量指標(biāo)rqd值、結(jié)構(gòu)面摩擦系數(shù)jf、節(jié)理間距jd、地下水狀態(tài)w、完整性系數(shù)kv為評(píng)價(jià)指標(biāo),對(duì)坪子頭隧道左線圍巖質(zhì)量等級(jí)進(jìn)行評(píng)價(jià),研究表明,基于熵權(quán)法的圍巖質(zhì)量可拓評(píng)價(jià)不僅取得了與工程地質(zhì)報(bào)告相一致的評(píng)價(jià)結(jié)果,而且能客觀反映待評(píng)圍巖與相鄰圍巖等級(jí)之間的距離,從而提供更為準(zhǔn)確的圍巖級(jí)別,為隧道施工提供了科學(xué)依據(jù)。

以建設(shè)中的渝萬(wàn)高速鐵路孫家灣隧道為例,通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)獲取了巖石單軸飽和抗壓強(qiáng)度、巖體完整性系數(shù)、地下水影響修正系數(shù)、主要軟弱結(jié)構(gòu)面產(chǎn)狀影響修正系數(shù)。運(yùn)用監(jiān)控量測(cè)和擴(kuò)張卡爾曼濾波非確定性反分析技術(shù),獲得了圍巖初始地應(yīng)力狀態(tài)影響系數(shù)。在此基礎(chǔ)上計(jì)算了修正后的巖體基本質(zhì)量指標(biāo)[bq]值,并對(duì)隧道掌子面附近圍巖進(jìn)行了分級(jí)。結(jié)果表明:采用基于現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控量測(cè)的分級(jí)方法,能夠快速獲得圍巖的真實(shí)等級(jí),為修正設(shè)計(jì)階段的圍巖等級(jí)和優(yōu)化施工方法提供依據(jù)。

以佛嶺隧道工程為背景,應(yīng)用回歸分析理論建立單軸抗壓強(qiáng)度和回彈強(qiáng)度的關(guān)系式,同時(shí)將難以量測(cè)的體積節(jié)理數(shù)、地應(yīng)力等也用經(jīng)驗(yàn)性的計(jì)算式和方法進(jìn)行判斷,最后依據(jù)現(xiàn)行規(guī)范中的方法進(jìn)行圍巖分級(jí)。實(shí)踐證明,此種方法不僅具有現(xiàn)場(chǎng)操作簡(jiǎn)便、快速的優(yōu)點(diǎn),且可與勘察設(shè)計(jì)階段的分級(jí)結(jié)果進(jìn)行比較,用來(lái)優(yōu)化設(shè)計(jì)參數(shù)和調(diào)整施工方法,為隧道圍巖分級(jí)提供了一種新的途徑。

隨著經(jīng)濟(jì)和科技的發(fā)展，我國(guó)交通領(lǐng)域的研究發(fā)展處于蓬勃態(tài)勢(shì)，公路的建設(shè)已然成為工程建設(shè)的重點(diǎn)，本文將對(duì)公路隧道的工程建設(shè)進(jìn)行論述，對(duì)分級(jí)方法進(jìn)行研究，探討公路隧道圍巖分級(jí)中存在的問(wèn)題。

隨著經(jīng)濟(jì)和科技的發(fā)展，我國(guó)交通領(lǐng)域的研究發(fā)展處于蓬勃態(tài)勢(shì)，公路的建設(shè)已然成為工程建設(shè)的重點(diǎn)，本文將對(duì)公路隧道的工程建設(shè)進(jìn)行論述，對(duì)分級(jí)方法進(jìn)行研究，探討公路隧道圍巖分級(jí)中存在的問(wèn)題。

在風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)方法的基礎(chǔ)上,結(jié)合模糊理論,提出了圍巖穩(wěn)定性的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)分級(jí)方法。在評(píng)價(jià)時(shí),根據(jù)巖體力學(xué)現(xiàn)有的研究資料,選取六個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)通過(guò)對(duì)評(píng)價(jià)指標(biāo)權(quán)重的計(jì)算并結(jié)合安全檢查表法,計(jì)算出圍巖穩(wěn)定性的值,以此值將圍巖分為ⅰ~ⅴ個(gè)等級(jí),從而實(shí)現(xiàn)了對(duì)圍巖的綜合評(píng)價(jià)。該評(píng)價(jià)方法被應(yīng)用到黃河大柳樹(shù)水電站導(dǎo)流洞圍巖穩(wěn)定性綜合評(píng)價(jià)中,其結(jié)果得到了實(shí)際工程的檢驗(yàn),說(shuō)明該方法有一定的適用價(jià)值。